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通过初始化时结构化剪枝实现 DNN 在边缘计算上的快速部署

机器学习 2025-04-09 v1 人工智能

摘要

边缘机器学习(ML)实现了设备上数据的本地化处理,并由深度神经网络(DNN)作为支撑。然而,由于 DNN 在提供与基于云的 ML 相当的性能时需要大量的计算、内存和能耗,因此无法轻易在设备上运行。因此,人们开始考虑诸如剪枝之类的模型压缩技术。现有的剪枝方法对边缘 ML 存在问题,因为它们:(1)创建的压缩模型运行时性能提升有限(使用非结构化剪枝)或损害最终模型精度(使用结构化剪枝),以及(2)需要大量的计算资源和时间来识别合适的压缩 DNN 模型(使用神经架构搜索)。在本文中,我们探索了一条新途径,称为初始化时剪枝,使用结构化剪枝来缓解上述问题。我们开发了 Reconvene,这是一种使用结构化 PaI 快速生成适合边缘部署的剪枝模型的系统。Reconvene 系统地识别并剪枝对结构化剪枝最不敏感的 DNN 卷积层。Reconvene 可在几秒钟内快速创建剪枝 DNN,其模型体积缩小达 16.21 倍,速度提升达 2 倍,同时保持与非结构化 PaI 对应方法相同的精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.16877,
  title  = {Rapid Deployment of DNNs for Edge Computing via Structured Pruning at Initialization},
  author = {Bailey J. Eccles and Leon Wong and Blesson Varghese},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16877},
  year   = {2025}
}

备注

The 24th IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Internet Computing